package com.bryantkobe.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * @ClassName RadixSort
 * @Description 基数排序
 * @Author kobe
 * @Date 2021/4/27 20:48
 */
public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个数组
        //int[] arr = {1,8,5,9,6,3,5,7,6,44};
        int[] arr = new int[100000];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = (int)(Math.random()*100000);
        }

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        radixSort(arr);
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        //基数排序执行时间:60
        System.out.println("基数排序执行时间："+(endTime - startTime));
    }

    /**
     * 基数排序方法
     * @param arr 数组
     */
    private static void radixSort(int[] arr) {
        /*
        * 根据前面的推导过程，我们可以得到最终的基数排序的代码
        * */
        //1、得到数组中最大的数的位数
        //假设第一数就是最大数
        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max){
                max = arr[i];
            }
        }
        //得到最大数是几位数
        int maxLength = (max + "").length();

        /*
        * 定义一个二维数组，表示10个桶，每个桶就是一个一维数组
        * 说明
        * 1、二维数组包含10个一维数组
        * 2、为了防止在放入数的时候，数据溢出，则每个一维数组（桶），大小定位arr.length
        * 3、基数排序是使用空间换时间的经典算法
        * */
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        /*
        * 为了记录每个桶中，实际存放了多少数据，我们定义了一个一维数组来记录各个桶每次放入的数据个数
        * 可以这么理解
        * biru:bucketElementCounts[0] 记录的就是 bucket[0] 桶的放入数据个数
        * */
        int[] bucketElementCounts = new int[10];

        //在这里我们使用循环将代码处理
        for (int i = 0,n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            //(针对每个元素的对应位进行排序处理)，第一次是个位，第二次是十位，第三次是百位
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出每个元素对应位的值
                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                //放入对应的桶中
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;
            }

            //按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来数组）
            int index = 0;
            //遍历每一个桶，并将桶中的数据，放入原数组
            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
                //如果桶中有数据，我们才放入原数组
                if (bucketElementCounts[k] != 0){
                    //循环该桶即第K个桶（即第k个一维数组），放入
                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                        //取出元素放入到arr
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                //第一轮处理后，需要将每个bucketElementCounts[k] = 0 !!!!
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
            //System.out.println("第"+(i+1)+"轮，对位的排序处理 arr ="+ Arrays.toString(arr));
        }
    }
}
